Смекни!
smekni.com

Технология и автоматизация производства РЭА (стр. 28 из 37)

все объекты данного типа;


- 74 -

2. частные воздействия, которым могут подвергаться отдельные

конкретные конкретные образцы.

Как общие, так и частные воздействия могут быть постоянными или

переменными. Объективные можно разделить на рабочие, климатические,

биологические.

Надежность всех объектов сильно зависит от температурного режима

их работы. Особенно вредно сочетание тяжелого температурного режима с

ударами и вибрациями.

Можно выделить четыре группы мероприятий по повышению надежности

объектов при их проектировании: системные, структурные (схемные),

конструктивные и эксплуатационные. К системным относятся организацион-

но-экономические мероприятия по стимулированию повышения надежности

(премирование персонала за безотказную работу) и технические мероприя-

тия такие, как например, применение стойких к температурным изменениям

элементов. Очень велико значение организационно-экономических меропри-

ятий по стимулированию повышения надежности, Например, если в стои-

мость изделия включаются затраты на гарантийный ремонт, то при этом

изготовитель учитывает, что при повышении надежности объектов уменьша-

ются затраты на гарантийный ремонт. Таким образом стимулируются точные

оценки надежности и ее повышение. В качестве второго примера организа-

ционно-экономического мероприятия по стимулированию повышения надеж-

ности можно привести подход к обеспечению надежности заказываемых объ-

ектов путем планирования расходов на весь срок службы.

Технические мероприятия по формированию показателей надежности

проектируемых изделий необходимы при любой системе взаимоотношений за-

казчика и разработчика.

Структурные (схемные) методы объединяют мероприятия по повышению

надежности объектов путем совершенствования принципов их построения.

Эти методы отличаются большим разнообразием и интенсивно развиваются.

В качестве примера можно привести различные варианты построения ЭВМ,

нечувствительных к появлению отказов. При создании таких ЭВМ приходит-

ся значительно усложнять их структуру, вводя избыточные аппаратные и

программные средства и все более сложные схемные решения. Можно выде-

лить две группы таких ЭВМ, различающихся распределением функций между

аппаратными и программными средствами. Для ЭВМ обоих типов характерны

мультипроцессорная архитектура и оповещение о критических ситуациях.

Различие состоит в способах локализации неисправных элементов и восс-

тановления функционирования системы. В ЭВМ, использующих в основном

аппаратные средства защиты от отказов, они обнаруживаются схемами го-

лосования в трехкратно резервированной шине. Местонахождение отказав-

ших модулей определяется также аппаратными средствами. Восстановление

контролируется специальной управляющей программой. При этом назначение

всех модулей мультипроцессора может измениться в ходе эксплуатации.

При необходимости производится реконфигурация системы, отказавшие мо-

дули выключаются. В ЭВМ, использующих в основном программные средства

защиты от отказов, их анализ и реконфигурация системы производятся це-

ликом программными средствами. Ошибки обнаруживаются при сравнении ре-

зультатов избыточных вычислений. Каждая задача решается независимо

тремя или пятью процессорными модулями, и результаты сравниваются. От-

казавшие модули находятся с помощью программных таблиц, хранящих ин-

формацию об отказавших модулях и шинах. После анализа возможных комби-

наций ошибок главная управляющая программа производит реконфигурацию

системы. Для успешного применения структурных методов повышения надеж-

ности автоматизированных производственных систем необходима дальнейшая

разработка ряда проблем, методов рационального распределения функций

между аппаратными и программными средствами при обнаружении отказов

элементов и восстановлении системы, способов классификации отказов

технических средств и ошибок программ и защиты от них, методов и


- 75 -

средств объединения отдельных частей системы управления в единое це-

лое.

К конструктивным относятся мероприятия по созданию или подбору

элементов, созданию благоприятных режимов работы, принятию мер по об-

легчению ремонта и т.д. Обычно оказываются более надежными те элемен-

ты, которые не имеют перемещающихся деталей, накаливаемых нитей и тон-

ких обмоток.

Надежность элемента зависит от его конструкции, способа изготов-

ления и условий применения. При облегчении электрических, тепловых и

вибрационных режимов работы элементов интенсивности их отказов значи-

тельно уменьшаются. При конструировании транспортируемой электронной

аппаратуры можно обеспечить защиту от ударов и вибраций. Правильная

амортизация аппаратуры часто является основным фактором, определяющим

ее надежность.

При оценке условий работы элементов особое внимание нужно обра-

щать на переходные процессы, возникающие при включении и выключении, а

также при других изменениях режима работы аппаратуры. Перегрузки, ис-

пытываемые элементом при переходных процессах, могут быть одной из

причин пониженной надежности аппаратуры.

При проектировании должно учитываться изменение параметров мате-

риалов и деталей во времени (старение). Учет старения необходим и для

кратковременно работающих объектов, т.к они могут применяться после

долгого периода складского хранения. При этом целесообразно так подоб-

рать минимальные значения параметров элементов, чтобы обеспечить мак-

симальную параметрическую надежность системы.

Время устранения отказа можно уменьшить путем построения систем

по блочно-узловому способу. Вся система разбивается на отдельные функ-

ционально-законченные блоки, которые в электронных системах связывают-

ся кинематически. Блоки, в свою очередь, разбиваются на функционально

законченные узлы, выполняемые в виде легкосъемных конструкций. При та-

ком построении объектов восстановление состоит в замене вышедших из

строя блоков или узлов, что значительно ускоряет процесс ввода объек-

тов в строй. Осуществление блочно-узловых конструкций тесно связано с

унификацией элементов и систем, которая производится на основе отбора

наиболее надежных вариантов. При этом не только повышается надежность

объектов, но и снижается их стоимость и упрощается изготовление.

Для облегчения ремонта отдельных от основной системы неработоспо-

собных блоков также крайне необходима унификация блоков, деталей, нап-

ряжений и частот питания и т.д. Унификация облегчает снабжение запас-

ными частями и снижает стоимость эксплуатации, а также затраты на

средние или капитальные ремонты.

Планирование эксплуатационных мероприятий на стадии проектирова-

ния объектов состоит в разработке системы эксплуатационого обеспече-

ния. Проектирование объектов должно осуществляться в соответствии с

номенклатурой работ по техническому обслуживанию. Например, для плани-

рования периодического регулирования определяющих параметров устройств

необходимо предусмотреть возможность контроля и прогнозирования значе-

ний этих параметров.

Для повышения надежности при изготовлении необходимо проводить

мероприятия по обеспечению однородности выпускаемой продукции. Все эти

мероприятия можно объединить в четыре группы:

1. совершенствование технологии производства;

2. автоматизация производства;

3. технологические (тренировочные) прогоны;

4. статистическое регулирование качества продукции.

2.10. Проектирование технологических процессов с

использованием средств вычислительной техники.


- 76 -

Как уже ранее рассматривалось, наибольшую эффективность обеспечи-

вает создание непрерывной автоматизированной цепочки "проектирование -

изготовление" изделий (ИПК). Основная цель создания ИПК - повышение

производительности труда, сокращение трудоемкости и стоимости процес-

сов проектирования, подготовки производства, изготовления и испытаний

РЭА; повышение качества выпускаемых изделий, сокращение сроков освое-

ния новых видов изделий, получение экономии всех видов ресурсов за

счет оптимизации проектирования, испытания , изготовления и испытаний

РЭА, снижение всех затрат в целом, связанных с выпуском изделий РЭА.

Рассмотрим сначала процесс проектирования изделия.

Проектирование технического объекта связано с созданием, преобра-

зованием и представлением в принятой форме образа этого объекта. Про-

ектирование начинается с технического задания на проектирование, кото-

рое является первичным описанием объекта, а результатом проектирования

является полный комплект документации, содержащий достаточные сведения

для изготовления объекта в заданных условиях, который и представляет

собой окончательное описание объекта.

Т.о. проектирование - процесс, заключающийся в преобразовании ис-

ходного описания объекта в окончательное описание на основе выполнения

комплекса работ исследовательского, расчетного и конструкторского ха-

рактера.

Преобразование исходного описания в окончательное порождает про-

межуточные описания, которые являются предметом рассмотрения с целью

определения окончания проектирования или выбора путей его продолжения.

Это есть проектные решения.

При проектировании сложных объектов используются следующие прин-

ципы:

- декомпозиция и иерархическое описание объектов;

- многоэтапность и иттерационность проектирования;

- типизация и унификация проектных решений и средств проектирова-

ния.

Разделение описаний по степени детализации отображаемых свойств и